(57)【要約】【課題】開弁時にオイル中に含まれる鉄粉等の金属摩耗粉を捕捉できると共に、部品点数及び組付工数を低減させることができ、さらに開弁の設定荷重の低下を抑制できるオイルフィルタ用圧力逃し弁を提供する。【解決手段】本圧力逃し弁１０は、ケーシング３内に収容される濾過エレメント２の上流側及び下流側のオイルの圧力差によって開弁する弁であって、弁座１１と、該弁座に形成された開口１５を開閉する弁体１２と、該弁体を変位自在に支持する支持体１３と、を備え、前記弁体及び前記弁座のうちの一方の部材が磁石からなり且つ他方の部材が磁性体又は磁石からなり、前記支持体が非磁性体からなり、前記一方の部材の磁力によって前記弁体を前記弁座に吸着させて閉弁するようにした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に収容される濾過エレメントの上流側及び下流側のオイルの圧力差によって開弁するオイルフィルタ用圧力逃し弁において、
弁座と、該弁座に形成された開口を開閉する弁体と、該弁体を変位自在に支持する支持体と、を備え、前記弁体及び前記弁座のうちの一方の部材が磁石からなり且つ他方の部材が磁性体又は磁石からなり、前記支持体が非磁性体からなり、前記一方の部材の磁力によって前記弁体を前記弁座に吸着させて閉弁するようにしたことを特徴とするオイルフィルタ用圧力逃し弁。
【請求項２】
前記弁体が磁石からなる請求項１記載のオイルフィルタ用圧力逃し弁。
【請求項３】
前記支持体は、前記弁体の外周部を案内する筒壁部と、該弁体の開弁方向への移動量を規制する規制部と、を有する請求項１又は２に記載のオイルフィルタ用圧力逃し弁。
【請求項４】
前記弁体の外周部及び前記支持体の筒壁部のうちの少なくとも一方の部位には、開弁時にオイルが通過するオイル通路が形成されている請求項３記載のオイルフィルタ用圧力逃し弁。
【請求項５】
前記支持体の筒壁部の外周面には、前記濾過エレメントの中心孔が挿入されて該濾過エレメントが支持される請求項３又は４に記載のオイルフィルタ用圧力逃し弁。
【請求項６】
前記弁体及び前記弁座のうちの一方の部材には、他方の部材に当接する非磁性体からなるシール部が設けられている請求項１乃至５のいずれか一項に記載のオイルフィルタ用圧力逃し弁。
【請求項７】
濾過エレメントを収容するケーシングと、該ケーシング内で該濾過エレメントの上流側及び下流側を隔離するように配設される請求項１乃至６のいずれか一項に記載の圧力逃し弁と、を備えることを特徴とするオイルフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルフィルタ用圧力逃し弁及びこれを備えるオイルフィルタに関し、さらに詳しくは、開弁時にオイル中に含まれる鉄粉等の金属摩耗粉を捕捉できると共に、部品点数及び組付工数を低減させることができ、さらに開弁の設定荷重の低下を抑制できるオイルフィルタ用圧力逃し弁及びオイルフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりオイルフィルタとして、エンジン始動時や高速運転時において、濾過エレメントに過大な圧力負荷がかからないように圧力逃し弁を設けてなるものが一般的に知られている。しかし、上記圧力逃し弁は、濾過すべき汚濁したオイルをバイパスさせることにより圧力負荷を逃しているため、オイルの清浄度を損なう恐れがある。
そこで、上記問題を解決する従来の圧力逃し弁として、その構成部材を磁石として、その磁力によって、オイル中に含まれる鉄粉等の金属摩耗粉を捕捉するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、上記特許文献１では、図８に示すように、圧力逃し弁１０Ａを、弁体１２Ａ、コイルスプリング９Ａ、マグネット部材８Ａ、ハウジング１３Ａ及び弁座１１Ａ（エンドプレート）の５部品から構成しているので、部品点数が多く、その組付工数も多いものとなっていた。
また、上記特許文献１では、弁体の付勢手段としてコイルスプリングを採用しているので、そのコイルスプリングの長期間の繰り返し作動によりヘタリが発生し、開弁の設定荷重が低下してしまう恐れがある。
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−１７３３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、開弁時にオイル中に含まれる鉄粉等の金属摩耗粉を捕捉できると共に、部品点数及び組付工数を低減させることができ、さらに開弁の設定荷重の低下を抑制できるオイルフィルタ用圧力逃し弁及びオイルフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の通りである。
１．ケーシング内に収容される濾過エレメントの上流側及び下流側のオイルの圧力差によって開弁するオイルフィルタ用圧力逃し弁において、
弁座と、該弁座に形成された開口を開閉する弁体と、該弁体を変位自在に支持する支持体と、を備え、前記弁体及び前記弁座のうちの一方の部材が磁石からなり且つ他方の部材が磁性体又は磁石からなり、前記支持体が非磁性体からなり、前記一方の部材の磁力によって前記弁体を前記弁座に吸着させて閉弁するようにしたことを特徴とするオイルフィルタ用圧力逃し弁。
２．前記弁体が磁石からなる上記１．記載のオイルフィルタ用圧力逃し弁。
３．前記支持体は、前記弁体の外周部を案内する筒壁部と、該弁体の開弁方向への移動量を規制する規制部と、を有する上記１．又は２．に記載のオイルフィルタ用圧力逃し弁。
４．前記弁体の外周部及び前記支持体の筒壁部のうちの少なくとも一方の部位には、開弁時にオイルが通過するオイル通路が形成されている上記３．記載のオイルフィルタ用圧力逃し弁。
５．前記支持体の筒壁部の外周面には、前記濾過エレメントの中心孔が挿入されて該濾過エレメントが支持される上記３．又は４．に記載のオイルフィルタ用圧力逃し弁。
６．前記弁体及び前記弁座のうちの一方の部材には、他方の部材に当接する非磁性体からなるシール部が設けられている上記１．乃至５．のいずれか一項に記載のオイルフィルタ用圧力逃し弁。
７．濾過エレメントを収容するケーシングと、該ケーシング内で該濾過エレメントの上流側及び下流側を隔離するように配設される上記１．乃至６．のいずれか一項に記載の圧力逃し弁と、を備えることを特徴とするオイルフィルタ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のオイルフィルタ用圧力逃し弁によると、弁体及び弁座のうちの一方の部材が磁石からなっているので、その一方の部材の磁力によって弁体が弁座に吸着されて閉弁される。一方、濾過エレメントの上流側及び下流側のオイルの圧力差によって、一方の部材の磁力に抗して弁体が弁座から離れて開弁される。そして、開弁時には、一方の部材の磁力によって、バイパスされるオイル中に含まれる鉄粉等の金属摩耗粉が捕捉される。このように、一方の部材の磁力によって、弁体の弁座に対する吸着機能と金属摩耗粉の捕捉機能とを発揮させるようにしたので、従来のように、弁体を付勢するためのバネ部材と金属摩耗粉の捕捉用のマグネット部材とをそれぞれ備えるものに比べて、部品点数及び組付工数を低減させることができる。また、バネ部材を使用していないので、長期間の繰り返し作動によっても開弁の設定荷重の低下を抑制できる。
また、前記弁体が磁石からなる場合は、開弁時に濾過前のオイルが弁体の近傍を流れるので、弁体の磁力によって、そのオイル中の金属摩耗粉をより確実に捕捉できる。
また、前記支持体が、筒壁部と、規制部と、を有する場合は、筒壁部によって弁体の外周部が案内されて弁体がより円滑に変位されると共に、規制部によって弁体の開弁方向への移動量が規制される。
また、前記弁体の外周部及び前記支持体の筒壁部のうちの少なくとも一方の部位に、オイル通路が形成されている場合は、開弁時の通油性を確保しつつ、支持体及び弁体の間の隙間を必要最小とすることができる。その結果、弁体を更に円滑に移動させることができる。
また、前記支持体の筒壁部の外周面に、前記濾過エレメントの中心孔が挿入されて該濾過エレメントが支持される場合は、支持体によって、弁体の支持機能と濾過エレメントの支持機能とを発揮させることができ、部品点数を更に低減させることができる。
また、前記弁体及び前記弁座のうちの一方の部材に、他方の部材に当接する非磁性体からなるシール部が設けられている場合は、非磁性体からなるシール部に金属摩耗粉が付着し難く、シール面における金属摩耗粉の噛み込みに起因する作動不良の発生を抑制できる。
【０００８】
本発明のオイルフィルタによると、圧力逃し弁を構成する弁体及び弁座のうちの一方の部材が磁石からなっているので、その一方の部材の磁力によって弁体が弁座に吸着されて閉弁される。一方、濾過エレメントの上流側及び下流側のオイルの圧力差によって、一方の部材の磁力に抗して弁体が弁座から離れて開弁される。そして、開弁時には、一方の部材の磁力によって、バイパスされるオイル中に含まれる鉄粉等の金属摩耗粉が捕捉される。このように、一方の部材の磁力によって、弁体の弁座に対する吸着機能と金属摩耗粉の捕捉機能とを発揮させるようにしたので、従来のように、弁体を付勢するためのバネ部材と金属摩耗粉の捕捉用のマグネット部材とをそれぞれ備えるものに比べて、部品点数及び組付工数を低減させることができる。また、バネ部材を使用していないので、長期間の繰り返し作動によっても開弁の設定荷重の低下を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
１．圧力逃し弁
本実施形態に係る圧力逃し弁は、濾過エレメントの上流側（濾過前側）及び下流側（濾過後側）のオイルの圧力差が所定値より大きくなったときに開弁するオイルフィルタ用のものである。この圧力逃し弁は、以下に述べる弁座、弁体及び支持体を備えている。
尚、上記「濾過エレメント」の構造、形状、材質等は特に問わない。この濾過エレメントは、例えば、不織布、織物、濾紙等の濾材を菊花状に折り曲げて形成されていることができる。
【００１０】
上記「弁座」は、上記濾過エレメントの上流側及び下流側を連通する開口が形成されている限り、その構造、形状等は特に問わない。この弁座は、磁性体（例えば、鉄系金属、鉄系合金等）又は永久磁石からなっている。
上記弁座の座面の形状としては、例えば、凸状、平面状等を挙げることができる。
上記弁座の座面には、例えば、非磁性体からなるシール部を設けることができる。このシール部は、例えば、合成樹脂、ゴム、エラストマ等の弾性体からなることができる。
上記弁座は、例えば、支持体に接着等により固着されていることができるが、組付性といった観点から、上記弁座が、ケーシングの底部と支持体との間に挟持されていることが好ましい。
【００１１】
上記「弁体」は、上記弁座の開口を開閉し得る限り、その構造、形状等は特に問わない。この弁体は、永久磁石又は磁性体（例えば、鉄系金属、鉄系合金等）からなっている。
上記弁体のバルブ面の形状としては、例えば、凸状、平面状等を挙げることができる。
上記弁体のバルブ面には、例えば、非磁性体からなるシール部を設けることができる。このシール部は、例えば、合成樹脂、ゴム、エラストマ等の弾性体からなることができる。
【００１２】
上記「支持体」は、上記弁体を変位自在に支持する限り、その構造、形状等は特に問わない。この支持体は、非磁性体（例えば、合成樹脂、アルミニウム等）からなっている。
上記支持体は、例えば、筒状に形成され、弁体の外周部を案内する筒壁部と、弁体の開弁方向への移動量を規制する規制部と、を有することができる。この場合、弁体の外周面と支持体の筒壁部の内周面との間にオイル通過用の環状の隙間を設定することができるが、上記弁体の外周部及び支持体の筒壁部のうちの少なくとも一方の部位に、オイル通過用のオイル通路（例えば、溝、孔等）が形成されていることが好ましい。このオイル通路の形状、大きさ、個数等は特に問わない。
上記支持体の筒壁部の外周面には、例えば、濾過エレメントの中心孔が挿入されて濾過エレメントが支持されることができる。この場合、支持体の筒壁部には、通常、多数の連通孔が形成されている。
【００１３】
ここで、上記弁体及び弁座の材質としては、例えば、（１）弁体が永久磁石からなり且つ弁座が磁性体からなる形態、（２）弁体及び弁座が永久磁石からなる形態、（３）弁体が磁性体からなり且つ弁座が永久磁石からなる形態等を挙げることができる。
上記（１）〜（３）形態では、弁体及び／又は弁座の磁力によって、弁体を弁座に対して吸着させて閉弁する一方、濾過エレメントの上流側及び下流側のオイルの圧力差が所定値より大きくなったとき、その圧力差によって、弁体及び／又は弁座の磁力に抗して弁体が弁座から離反されて開弁するように構成されている。
ここで、開弁時にバイパスされるオイル中の金属摩耗粉をより確実に捕捉できるといった観点から、上記（１）（３）形態であることが好ましい。
【００１４】
２．オイルフィルタ
本実施形態に係るオイルフィルタは、以下に述べるケーシング及び圧力逃し弁を備えている。
【００１５】
上記「ケーシング」は、濾過エレメントを収容する限り、その構造、形状等は特に問わない。
上記ケーシングとしては、例えば、（１）有底筒状のケースと、このケースの開口端側に取着され且つオイル流入口及びオイル流出口が形成されたエンドプレートと、を備える形態、（２）オイル流入口及びオイル流出口が形成された有底筒状のケースと、このケースに結合手段（例えば、螺合部、バヨネット部等）を介して軸心回りの相対回転により結合されるキャップと、を備える形態等を挙げることができる。
上記（２）形態では、例えば、上記キャップ内に上述の圧力逃し弁を一体的に設けることによって、濾過エレメントのみを交換するタイプとして使用できる。
【００１６】
上記圧力逃し弁は、上記ケーシング内で濾過エレメントの上流側及び下流側を隔離するように配設される上記実施形態１．で説明した圧力逃し弁である。
【実施例】
【００１７】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。
尚、本実施例では、本発明に係る「オイルフィルタ」として、内燃機関の潤滑オイルを濾過するオイルフィルタを例示する。
【００１８】
（１）オイルフィルタの構成
本実施例に係るオイルフィルタ１は、図１に示すように、濾過エレメント２を収容するケーシング３と、後述の圧力逃し弁とを備えている。
上記ケーシング３は、下方を開口してなる有底筒状のケース３ａと、このケース３ａの開口端側に取着されるエンドプレート３ｂとからなっている。このエンドプレート３ｂの中央部にはオイル流出口４が形成されている。また、エンドプレート３ｂのオイル流出口４の周囲には複数のオイル流入口５が形成されている。また、エンドプレート３ｂには、ゴム製のチェックバルブ６が装着されている。
【００１９】
尚、上記濾過エレメント２は、濾紙を菊花状に折り曲げて形成されている。この濾過エレメント２の上端面側及び下端面側には、後述の支持体の外周面に圧接して液密にシールする弾性材（例えば、合成樹脂、ゴム等）からなるシール層７が設けられている。
【００２０】
（２）圧力逃し弁の構成
次に、本実施例に係る圧力逃し弁１０の構成について説明する。
上記圧力逃し弁１０は、図２に示すように、上記濾過エレメント２の上流側（濾過前側）及び下流側（濾過後側）を隔離するようにケーシング３内に配設されている。この圧力逃し弁１０は、弁座１１、弁体１２及び支持体１３を備えている。
【００２１】
上記弁座１１は、鉄板（磁性体）を加工して形成されている。この弁座１１は、平板状の弁座部１１ａと、この弁座部１１ａの周縁側から斜め上方に延びる脚部１１ｂとからなっている。また、弁座１１の中央部には、上記濾過エレメント２の上流側及び下流側を連通する開口１５が形成されている。また、弁座１１の座面１６は下方に向って突出する凸状に形成されている。また、この弁座１１は、脚部１１ｂの先端がケース３ａの底部に接触し且つ弁座部１１ａが支持体１３の軸端部に接触した状態で、ケース３ａ及び支持体１３の間に挟持されている。
【００２２】
上記弁体１２は、永久磁石からなっている。この弁体１２は、上記弁座１１の開口１５を塞ぎ得る円盤状に形成されている。また、この弁体１２の磁力は、圧力逃し弁１０の開弁の設定荷重が所定値（例えば、１０〜３０Ｎ）となるように調整されている。
【００２３】
上記支持体１３は、合成樹脂（非磁性体）からなり、円筒状に形成されている。この支持体１３は、弁体１２の外周部を案内し且つ濾過エレメント２が挿入・支持される筒壁部１３ａを有している。この筒壁部１３ａの内周側には、弁体１２の開弁方向への移動量を規制して脱落を防止するリング状の規制部１３ｂが設けられている。また、この支持体１３の筒壁部１３ａの内周面と弁体１２の外周面との間にはオイル通過用の環状の隙間Ｓが設定されている。
【００２４】
（３）オイルフィルタの作用
次に、上記オイルフィルタ１の作用について説明する。
上記オイルフィルタ１では、図１に示すように、オイル流入口５を介して上流側室２５に流入されたオイルは、濾過エレメント２を通過してオイル中に混入するダスト等の異物が除去される。そして、その濾過後のオイルは下流側室２６からオイル流出口４を介して外部のエンジン潤滑系回路へ戻される。
【００２５】
上記圧力逃し弁１０では、濾過エレメント２の上流側及び下流側の圧力差が所定値より小さいときには、図２に示すように、弁体１２の磁力によって、弁体１２が弁座１１に吸着されて閉弁される。一方、エンジン始動時や高速運転時等において、濾過エレメント２の上流側及び下流側の圧力差が所定値より大きくなると、図３に示すように、その圧力差によって弁体１２の磁力に抗して弁体１２が弁座１１から離れて開弁される。すると、濾過前のオイルが弁座１１の開口１５を介して弁体１２及び支持体１３の間の隙間Ｓを通ってオイル流出口４から外部に流出される。このとき、弁体１２の磁力によって、弁体１２の近傍を流れるオイル中の金属摩耗粉が捕捉される。なお、閉弁時において、弁体１２の磁力で弁座１１が磁化されるので、この弁座１１によって、弁座１１の近傍を流れるオイル中の金属摩耗粉が捕捉される。
【００２６】
（４）実施例の効果
本実施例の圧力逃し弁１０では、永久磁石からなる弁体１２の磁力によって、その弁体１２を磁性体からなる弁座１１に吸着させて閉弁する一方、濾過エレメントの上流側及び下流側の圧力差によって、弁体１２の磁力に抗して弁体１２が弁座１１から離反されて開弁するように構成したので、開弁時に弁体１２の近傍を流れる濾過前のオイル中の金属摩耗粉を、弁体１２の磁力によってより確実に捕捉することができる。また、従来の技術（図８参照）のように、弁体１２を付勢するためのバネ部材（コイルスプリング）を使用するものに比べ、長期間の繰り返し作動によっても開弁の設定荷重の低下が抑制される。さらに、閉弁及び開弁時の弁体１２の応答スピードが早くなり、濾過エレメント２の損傷や濾過前のオイルの不必要なバイパスを抑制できる。
【００２７】
また、本実施例では、弁体１２の磁力によって、弁体１２の弁座１１に対する吸引機能と金属摩耗粉の捕捉機能とを発揮させると共に、支持体１３によって、弁体１２の支持機能と濾過エレメント２の支持機能とを発揮させるようにしているので、圧力逃し弁１０を、弁座１１、弁体１２及び支持体１３の３部品で構成できる。従って、従来の技術（図８参照）のように、弁体１２Ａ、コイルスプリング９Ａ、マグネット部材８Ａ、ハウジング１３Ａ及び弁座１１Ａの５部品で構成されると共に、濾過エレメント２を支持するための内筒部材を更に備える圧力逃し弁に比べて、部品点数を３点減少させることができ、その組付工数も大幅に低減させることができる。
【００２８】
さらに、本実施例では、弁座１１を、ケース３ａと支持体１３との間に挟持するようにしたので、弁座１１を支持体１３に固着する必要がなく更に組付性を向上させ得る。これに対して、従来の技術（図８参照）では、コイルスプリング９Ａで弁体１２Ａを弁座１１Ａに向けて付勢しているので、弁座１１Ａとハウジング１３Ａ（支持体）とを固着する必要があり組付性が低いものとなっている。
【００２９】
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、弁体１２が弁座１１の座面１６に直接当接して閉弁するようにしたが、これに限定されず、例えば、図４及び図５に示すように、弁体１２の表面に、合成樹脂等の非磁性体からなる平板状のシール部１８やリング状のシール部１９を接着し、このシール部１８，１９を弁座１１の座面１６に当接させて閉弁するようにしてもよい。これにより、上記実施例と略同様の作用・効果に加えて、非磁性体からなるシール部１８，１９に金属摩耗粉が付着され難いので、これを噛み込むことに起因する作動不良を抑制できる。なお、図５に示すように、リング状のシール部１９を採用する場合には、シール材料の使用量を減らすことができると共に、弁座１１の座面１６を簡易な平面状に形成できる。
【００３０】
また、上記実施例では、弁体１２及び支持体１３の間にオイル通過用の隙間Ｓを設定するようにしたが、これに限定されず、例えば、図４及び図５に示すように、弁体１２の外周部に複数のオイル通路２０（例えば、溝、孔等）を設けるようにしてもよい。これにより、上記実施例と略同様の作用・効果に加え、開弁時の通油性を確保しつつ、弁体１２及び支持体１３の間の隙間（ガタツキ）を必要最小とすることができ、弁体１２を更に円滑に移動させることができる。
【００３１】
また、上記実施例では、濾過エレメントを支持する筒状の支持体１３内に、弁体１２を変位自在に支持するようにしたが、これに限定されず、例えば、図６に示すように、濾過エレメント２を支持する第１支持体２１と、この第１支持体２１とは別部材であり且つ弁体１２を支持する第２支持体２２とを備えるようにしてもよい。また、上記実施例の支持体１３を２重筒構造として、外筒で濾過エレメントを支持すると共に、内筒で弁体を変位自在に支持するようにしてもよい。
さらに、上記実施例では、筒状の支持体１３内で弁体１２を変位自在に支持するようにしたが、これに限定されず、例えば、図７に示すように、棒状の支持体２３でリング状の弁体１２をスライド自在に支持するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
オイルを濾過する技術として広く利用される。特に、内燃機関のオイルフィルタ及びこれに用いられる圧力逃し弁として好適に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施例に係るオイルフィルタの片側縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本実施例に係る圧力逃し弁の開弁動作を説明するための説明図である。
【図４】圧力逃し弁の他の形態を説明するための説明図である。
【図５】圧力逃し弁の更に他の形態を説明するための説明図である。
【図６】圧力逃し弁の更に他の形態を説明するための説明図である。
【図７】圧力逃し弁の更に他の形態を説明するための説明図である。
【図８】従来の圧力逃し弁を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１；オイルフィルタ、２；濾過エレメント、３；ケーシング、１０；圧力逃し弁、１１；弁座、１２；弁体、１３，２３；支持体、１３ａ；筒壁部、１３ｂ；規制部、１５；開口、１８，１９；シール部、２０；オイル通路。
【図１】
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【図２】
2007291894.tif 000004
【図３】
2007291894.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007291894.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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